【手続補正書】
【提出日】平成18年7月19日(2006.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記整合状態判別手段は、
前記負荷に対して供給される進行波電力のうち、当該負荷で反射された反射波電力を検出する反射波検出手段と、
前記反射波検出手段によって検出された反射波電力が所定範囲内であるか否かを判別する反射波判別手段と、によって構成されている、請求項２ないし５のいずれかに記載の高周波電源装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
電力出力部５６は、図示しない電力増幅回路や発振回路などを備え、出力設定部５５からの出力電力設定信号に基づいて伝送線路５４を通じてインピーダンス整合装置５２に、進行波電力を出力するものである。また、電力出力部５６は、出力設定部５５において設定された出力電力設定信号と、電力検出部５７において検出された進行波電力検出信号ＰＦとを比較し、両者の大きさが等しくなるように進行波電力を出力するといったフィードバック制御を行う。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
電力検出部５７は、たとえば方向性結合器によって構成され、電力出力部５６から出力される進行波電力およびプラズマ処理装置５３において反射された反射波電力を検出するものである。電力検出部５７は、電力出力部５６から出力される進行波電力に相当する進行波電力検出信号ＰＦを電力出力部５６に戻す。これにより、上述したように、進行波電力検出信号ＰＦは、電力出力部５６において、出力設定部５５で設定された出力電力設定信号と比較される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
プラズマ処理装置５３は、エッチングやＣＤＶなどの方法を用いてウェハや液晶基板などの被加工物を加工するための装置である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
以上の構成により、プラズマ処理装置５３に対して所望の進行波電力が与えられれば、被加工物に対して適正な加工処理が行われる。通常、加工処理が行われた被加工物は、適切に加工処理が行われたことを判定するための検査が行われる。しかしながら、この検査において被加工物が不良と判定された場合、不良原因がシステムの故障であると限定したとき、上記システムのどの部分における故障であるかを特定するのは困難である。すなわち、プラズマ処理装置５３の故障だけでなく、高周波電源装置５１やインピーダンス整合装置５２における故障も考えられ、不良の原因を特定するのは、非常に困難である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
このように、たとえば電力検出部５７が故障し、進行波電力検出信号ＰＦが校正値と異なる値で出力されると、いくら出力電力設定信号の値を正確に調整していても、負荷に対する進行波電力を適切な値に制御することが不可能となる。これは、電力検出部５７の故障に限らず、フィードバック方式を構成する回路のいずれの部分が故障しても起こり得る現象である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
この結果、プラズマ処理装置５３では、被加工物には正常な出力状態に比べ、少ない電力量しか供給されないことになり、被加工物は、正常な加工ができなくなる。たとえば、エッチングを行う場合を考えると、供給される電力量が少なくなると、エッチングによって削られるたとえばアルミニウムや銅の深さが適正値以下になってしまう。そのため、被加工物は、不良品となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本願発明の第１の側面によって提供される高周波電源装置は、入力電力を高周波の交流電力に変換し、変換した交流電力を進行波電力として負荷に向けて出力する電力出力手段と、前記電力出力手段から出力された前記進行波電力を検出する検出手段と、予め設定された進行波電力の目標値と前記検出手段によって検出された進行波電力値との誤差情報に基づいて前記進行波電力をフィードバック制御するための指示値となる電力を前記電力出力手段に供給する供給手段とを備える高周波電源装置であって、前記入力電力に対する前記進行波電力の目標値の比が所定範囲内にあるか否かを判別する比判別手段と、前記比判別手段によって前記入力電力に対する前記進行波電力の目標値の比が所定範囲内にないと判別されたとき、異常があると判別する異常判別手段と、を備えたことを特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
他の好ましい実施形態によれば、前記整合状態判別手段は、前記負荷に対して供給される進行波電力のうち、当該負荷で反射された反射波電力を検出する反射波検出手段と、前記反射波検出手段によって検出された反射波電力が所定範囲内であるか否かを判別する反射波判別手段と、によって構成されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
本実施形態の特徴である異常検出回路３６は、パワーアンプ部１３の高周波インバータ部２１から送られる入力電流検出信号Ｉdcおよび入力電圧検出信号Ｖdcによって入力電力を取得し、入力電力と出力電力設定信号ＰＳとの比を求め、この比の値に基づいて進行波電力の出力を停止するものである。異常検出回路３６は、図４に示すように、乗算器４１と、除算器４２と、第１および第２のコンパレータＣＰ１，ＣＰ２と、ＯＲ回路４３とによって構成されている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
すなわち、この異常検出回路３６では、パワーアンプ部１３からの入力電流検出信号Ｉdcおよび入力電圧検出信号Ｖdcに基づいて直流入力電力Ｗを求め、この直流入力電力Ｗに対する出力電力設定信号ＰＳの比を求めることにより、パワーアンプ部１３における効率ηを算出し、その効率ηが所定範囲内にない場合、異常検出信号を出力するようにしている。通常、直流入力電力Ｗと進行波電力とは比例関係にあるので、設定電力（進行波電力の目標値）に対して進行波電力が変化すれば、直流入力電力Ｗも同様の割合で変化するようになる。そのため、設定電力と直流入力電力Ｗとの比を算出することにより、直流入力電力Ｗと進行波電力との比例関係がくずれたことが検出でき、すなわち高周波電源装置１内のいずれかの部分で異常が生じたことを判別することができる。したがって、たとえば設定電力と直流入力電力Ｗとの比が一定範囲（正常範囲）内にないときには、進行波電力の出力を停止することにより、たとえば不良ウェハの発生を事前に抑制するようにしている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
進行波電力は、フィルタ部１４によって高調波成分がカットされ、パワー検出部１５において検出される。パワー検出部１５では、進行波電力に相当する進行波電力検出信号ＰＦを検出し、それを制御部１６にフィードバックする。制御部１６は、パワー検出部１５から送られた進行波電力検出信号ＰＦと、出力電力設定信号ＰＳとを比較することによって、進行波電力が所望の値でプラズマ処理装置３に供給されているか否かを監視する。そして、進行波電力検出信号ＰＦに基づいて所望の値で進行波電力が出力されていないと判定した場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ部１２に対して出力抑制信号を出力して、進行波電力が所望の値で出力されるように制御する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
また、パワー検出部１５では、進行波電力がプラズマ処理装置３において反射された反射波電力に相当する反射波電力検出信号ＰＲを検出すると、それを制御部１６に出力する。制御部１６では、その反射波電力検出信号ＰＲに基づいてインピーダンスが整合されているか否かを判別し、インピーダンスが整合されていない場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ部１２に対して出力停止信号を出力する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
ここで、従来の高周波電源装置では、フィードバック制御によって進行波電力の電力値を制御しているので、たとえば電力検出部に異常があり、フィードバックされる進行波電力検出信号ＰＦが本来の検出値でない場合であっても、その進行波電力検出信号ＰＦが正常に検出された値として認識していた。そのため、出力電力設定信号ＰＳとかけ離れた実際の進行波電力を負荷に対して供給することがあった。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
そこで、本実施形態においては、制御部１６に設けられた異常検出回路３６によって、パワーアンプ部１３に入力される直流入力電力Ｗと、出力電力設定信号ＰＳとの比（パワーアンプ部１３の効率η）を監視することによって、進行波電力の異常を検知するようにし、パワー検出部１５またはそれを含むフィードバック系の故障を検出して、不良ウェハの発生を抑制している。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
なお、調節部３４において、ＤＣ−ＤＣコンバータ部１２に出力停止信号を出力するのではなく、異常検出回路３６から入力された異常検出信号を外部装置に出力するとともに、図示しない表示装置や音声出力装置に対して出力異常である旨を出力するようにして、表示や音声により外部に警報出力するようにしてもよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
図６は、さらに上記した異常検出回路の変形例を示す図である。図６に示す異常検出回路３６Ｂでは、パワーアンプ部１３からの入力電流検出信号Ｉdcおよび入力電圧検出信号Ｖdcによってインピーダンスを算出し、そのインピーダンスが正常範囲であるか否かを判別して、上記効率ηが正常範囲であるか否かの判別結果に付加された形で異常検出信号を出力するようにしている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
コンパレータＣＰ３，ＣＰ４では、除算器４５によって求められたインピーダンスの値と、予め設定されたインピーダンス上限値Ｚref1とインピーダンス下限値Ｚref2との範囲内であるか否かが判別され、当該インピーダンスの値が正常範囲にある場合、ＡＮＤ回路４６の出力端子からは、「ＨＩＧＨ」レベルが出力される。そして、ＡＮＤ回路４４によって、このＡＮＤ回路４６の出力とＯＲ回路４３の出力との論理積が求められ、ＡＮＤ回路４４の出力からは、異常検出信号が出力される。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
また、図３に示した異常検出回路３６に加えられる整合条件として、たとえばインピーダンス整合装置２からのインピーダンスが整合状態にあるか否かを示す整合状態信号を用いるようにしてもよい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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